¿Cuál es el principio de producción de biogás? ¿Cuáles son las aplicaciones del biogás?

El biogás es un gas inflamable. Se llama biogás porque se descubrió por primera vez en los pantanos.

Definición: El biogás es un gas combustible producido por materia orgánica bajo la acción de bacterias del biogás al aislarse del aire y en determinadas condiciones de temperatura, humedad, pH, etc.

El biogás es un gas mixto cuyos componentes principales son un 55%-70% de metano, un 25%-40% de CO2, y una pequeña cantidad de H2, H2 azufre, monóxido de carbono, nitrógeno, etc.

Propiedades físicas y químicas del biogás El principal componente del biogás es el metano. El metano es un gas incoloro e inodoro con una fórmula molecular de CH4, un peso molecular de 16,04 y un peso molecular de 0? En el estado estándar de C 101325Pa, la densidad relativa del metano con respecto al aire es 0,5548, y la densidad relativa del biogás es de aproximadamente 0,94, el poder calorífico del metano es 35,9 MJ/m3 y el poder calorífico bajo del biogás es 2025 MJ/m3; .

Aplicación del biogás

Para una familia de 4-5 personas, si tres grandes excrementos de cerdo ingresan al tanque de biogás todos los días, se pueden cubrir las necesidades energéticas para cocinar e iluminar.

La quema de biogás puede mantener calientes a los pollos y lechones, y también puede usarse para almacenar granos para matar insectos o mantener frescas las frutas.

El purín y los residuos de biogás son fertilizantes y piensos de alta calidad. Alimentar a los cerdos con lechada de biogás puede reducir la relación alimento-carne y acortar el ciclo de alimentación.

Tras la introducción del biogás en las zonas rurales, los excrementos humanos y animales se fermentaron con el tiempo, inhibiendo la reproducción de mosquitos y moscas. La tasa de eliminación de huevos de parásitos, huevos de esquistosomiasis y algunos patógenos en las heces ha alcanzado el 98%, lo que mejora las condiciones de salud rural y garantiza la salud de los agricultores. Microorganismos de fermentación de biogásFermentación de biogás

Definición de fermentación de biogás:

En condiciones anaeróbicas, la materia orgánica (como heces humanas y animales, lodos, etc.) es descompuesta por varios microorganismos con diferentes funciones. metabolismo, produciendo finalmente biogás. Fermentación de biogás

Características

1) Los microorganismos del biogás consumen menos energía.

2) La fermentación de biogás permite procesar residuos orgánicos de alta concentración.

3) Los microorganismos del biogás tienen bajos requerimientos nutricionales y pueden procesar una variedad de desechos.

4) La fermentación del biogás se ve muy afectada por la temperatura.

5) El metano y el CO2, principales productos finales de la fermentación, se pueden separar fácilmente del caldo de fermentación.

Divididos por modo de operación de alimentación

1) Fermentación continua, apto para el tratamiento de aguas residuales urbanas, aguas residuales industriales y heces de explotaciones ganaderas y avícolas grandes y medianas, con fuentes estables;

2) La fermentación semicontinua, debido a las características de las materias primas y la concentración de fertilizantes en las zonas rurales, se utiliza principalmente en las zonas rurales de mi país;

3) Fed -La fermentación por lotes se utiliza principalmente para estudiar las reglas de fermentación del biogás orgánico y la relación de la fermentación con la producción de gas.

Diferenciada por temperatura de fermentación

1) La fermentación a alta temperatura, especialmente microorganismos activos, tiene una rápida descomposición y digestión de la materia orgánica y una alta tasa de producción de gas. Es principalmente adecuada para el tratamiento de altas temperaturas. -aguas residuales orgánicas a temperatura, como bodegas.

2) Fermentación a temperatura media, ampliamente utilizada en proyectos de biogás grandes y medianos en todo el mundo.

3) Sala; -Fermentación a temperatura, el biogás tiene una estructura simple y de bajo costo. Bajo las condiciones económicas actuales en las zonas rurales, es apropiado adoptar este proceso de fermentación de la siguiente manera

Se distingue por diferencias en los niveles de fermentación

1) Fermentación en una sola etapa, que se caracteriza porque la fermentación se realiza en un solo tanque de fermentación. El tanque tiene una estructura simple, fácil operación y bajo costo. La mayoría de las piscinas rurales de biogás de mi país pertenecen a este tipo.

2) La fermentación en dos y múltiples etapas tiene largos tiempos de residencia y descomposición completa de la materia orgánica, pero la inversión es alta. Materias primas para la fermentación de biogás

Casi toda la materia orgánica de la naturaleza se puede utilizar como materia prima para la fermentación de biogás, como estiércol humano, ganadero, de aves de corral, aguas residuales domésticas, etc.

Clasificación:

1) Materias primas ricas en nitrógeno (estiércol humano, ganadero, avícola)

2) Materias primas ricas en carbono (paja de cultivos)

3) Otros: residuos orgánicos urbanos, plantas acuáticas, etc.

Tipo de proceso de fermentación de biogás

Relación de materia prima de fermentación de biogás

1) Relación C/N, 20-30:1 es más adecuada;

2) Concentración, la concentración del caldo de fermentación es generalmente del 6%;

3) Proporción de estiércol a pasto: en aplicaciones de producción, la proporción de estiércol a pasto generalmente debe ser superior a 2:1 y no debe ser menor que 1.

Condiciones de fermentación de biogás

Inoculación* *

1) Función: La fermentación de biogás debe tener una gran cantidad de cepas (inóculo), y la cantidad de inóculo es directamente relacionado con la producción de biogás Relacionado;

2) Fuente: Las aguas residuales subterráneas urbanas y los sedimentos del fondo de los pozos negros en el fondo de los lagos y estanques contienen una gran cantidad de microorganismos de biogás. El inóculo más directo en las zonas rurales. es el sedimento de lodo de la propia piscina de biogás;

3) Volumen de inóculo: generalmente entre el 10% y el 15% del caldo de fermentación. Cuando se utiliza como inóculo caldo de fermentación de biogás viejo, se trata del caldo de fermentación.

Más del 30%.

Bacterias de biogás

Cuando comienza la fermentación de biogás, debe haber suficiente inóculo que contenga excelentes bacterias de biogás.

Materias primas de fermentación suficientes

La base material para la producción de biogás. Durante la fermentación del biogás, las materias primas deben ser suficientes, estar adecuadamente combinadas y mantenerse una cierta proporción carbono-nitrógeno.

Ejemplo.

Concentración de materia prima de fermentación

6% es más adecuado

Valor de pH adecuado

PH6,8-7,8, alcalinidad 3000-8000 mg/L

Ambiente anaeróbico estricto

El digestor de biogás debe estar estrictamente cerrado excepto la entrada y la salida.

Temperatura cómoda

Fermentación a temperatura normal 10~26? C

Fermentación a temperatura media 28~38? C

Fermentación a alta temperatura 46~60? C

La fermentación de biogás rural generalmente adopta una fermentación a temperatura normal (el digestor de biogás tiene una estructura simple y de bajo costo).

Puesta en marcha de la fermentación del digestor de biogás

Definición

El proceso desde la alimentación de un digestor de biogás nuevo o reabastecido hasta la producción de gas normal y estable.

Requisitos:

(1) Agregar abundante inóculo.

Agregue entre un 10% y un 30% del inóculo, que son diversos lodos activados anaeróbicos que contienen una gran cantidad de microorganismos de fermentación de biogás.

Lodos en suspensión, aguas residuales orgánicas producidas por fermentación y burbujeo, lodos de fosa, etc. puede usarse como inóculo.

(2) Pretratamiento de la materia prima

Dosificación de inoculación

Compostaje exterior

(3) Seleccionar materias primas de fermentación de alta calidad

El estiércol de vaca, el estiércol de cerdo, el estiércol de oveja o el estiércol de caballo con nutrientes orgánicos adecuados tienen una relación C/N

(4) Controlar la concentración del líquido de fermentación y la cantidad de agua añadida.

La concentración del caldo de fermentación se refiere al porcentaje del peso total de sólidos (o materia seca) de las materias primas sobre el peso del caldo de fermentación.

La primera cantidad de alimentación debe ser del 80% del volumen del tanque, hasta el 85%, y la alimentación debe continuarse todos los días después de la cirugía.

La cantidad de alimento y agua agregada para un estanque de 6 m~3 es de 4,8~5,1 m3, y para un estanque de 8 m~3 es de 6,4~6,8 m~3.

La concentración del líquido de alimentación debe controlarse entre un 3 y un 6 %. Si la concentración es demasiado alta, el líquido de alimentación se acidificará.

El contenido de humedad de las materias primas de fermentación es del 90 ~ 94%.

(5) Ajustar el valor del pH de las materias primas de fermentación.

El mejor valor de pH es 6,8 ~ 7,5. Los digestores de biogás normalmente iniciados generalmente ajustarán automáticamente el valor del pH para lograr el equilibrio.

Cuando ph

Producción normal de gas.

(6) Iniciar la prueba de combustión y desinflar el gas

Elegir un día soleado para mezclar las materias primas pretratadas y el inóculo preparado y echarlos a la piscina. Agregue agua para sellar la actividad de acuerdo con los requisitos anteriores.

Chico. El digestor de biogás entró en funcionamiento.

Cuando la columna de agua del manómetro alcanza 30 ~ 40 cm * m, se debe soltar para probar el fuego. Generalmente, no se encenderá. La columna de agua volvió a subir a 20 centímetros.

Cuando el agua esté por encima de la columna de agua, desinfla el fuego por segunda vez. Si puede encenderse, significa que la fermentación ha comenzado normalmente.

Generalmente la piscina se podrá iluminar después de 3 días de cierre.

Gestión diaria de piscinas de biogás

Trabajar duro dentro y fuera

Una piscina de biogás tres en uno puede arrojar excrementos humanos y animales a la piscina todos los días. No existe una piscina de biogás tres en uno. El digestor de biogás se repone cada 3 a 5 días.

Para garantizar el nivel normal de agua en el digestor de biogás, los materiales deben descargarse de la máquina de descarga de escoria o de la sala hidráulica de manera oportuna, pero la cantidad de materiales que entran y salen deben mantenerse a un nivel nivel aproximado.

Equilibrio.

Agitar frecuentemente las materias primas de fermentación en el digestor de biogás.

Controlar la concentración de fermentación

Comprueba periódicamente el valor del pH.

Reforzar la gestión de invernada

Antes del invierno, todas las piscinas de biogás deben llenarse con aceite, y la entrada y salida de la piscina de biogás deben cubrirse con plástico, que es más grande que la piscina. área.

Funda, utilizada para prevenir el frío.

Realizar una fermentación segura

1. No se pueden introducir sustancias nocivas como pesticidas y compuestos de metales pesados ​​en el digestor de biogás para matar las bacterias del biogás y detener el funcionamiento del digestor de biogás.

Producción de gas natural.

Si se descubre que las bacterias del biogás están envenenadas, se debe sacar la mitad del líquido de fermentación del tanque y se debe colocar la mitad del material nuevo para producir gas normalmente.

2. Cal, amoniaco utilizado para ajustar el valor del pH del caldo de fermentación, carbonato de amonio y urea añadidos para estimular la producción de gas de fermentación, etc.

Medidas de seguridad

1. La prueba de fuego en la etapa inicial de fermentación de biogás debe realizarse en el horno de lámpara. Está estrictamente prohibido probar el fuego en el canal de aire. el tanque de biogás.

2. Se debe tapar la entrada y salida de la piscina de biogás para evitar que personas y animales caigan y causen lesiones.

3. Al reparar el interior del tanque de biogás, primero abra todas las cubiertas, saque el material líquido del tanque de biogás, ábralo durante 1 a 2 días, sople aire en el tanque de biogás y descargar el biogás restante. Luego use animales pequeños como pollos para realizar la prueba. Si no hay fenómenos anormales, puede ingresar a la piscina bajo la total supervisión del guardián fuera de la piscina. Las personas que accedan a la piscina deberán llevar una cuerda de seguridad. Si se sienten mareados o acalorados, se les debe sacar de la piscina inmediatamente. Los trabajadores de la piscina tienen estrictamente prohibido utilizar llamas abiertas y fumar en la piscina.

4. Siempre revise las tuberías de gas, interruptores y juntas para detectar fugas de aire. Si hay fugas de aire, reemplácelas o repárelas inmediatamente para evitar incendios. Cuando no utilice gas, apague el interruptor. Si hueles huevos podridos en la cocina, debes abrir la puerta, abrir las ventanas, cortar el suministro de aire y la gente debe irse. Cuando la habitación no tenga olor, repare las goteras.

5. Cada piscina de biogás debe estar equipada con un manómetro de agua y los cambios de presión en la piscina de biogás deben verificarse con frecuencia.

Cuando la presión en la piscina sea demasiado alta, utilice gas y desinfle inmediatamente para evitar accidentes provocados por la rotura de la cubierta de la piscina. Si la cubierta de la piscina ha sido arrastrada, los fuegos artificiales cercanos deben apagarse inmediatamente para evitar un incendio.

6. Cuando la cubierta móvil de la piscina de biogás está sellada, la velocidad de entrada y salida no debe ser demasiado rápida para garantizar que el cuerpo de la piscina aumente o disminuya lentamente la presión. Al descargar una gran cantidad, la tubería de suministro de biogás debe desenchufarse en el canal de aire para evitar que la presión negativa dañe la piscina de biogás.

7. En caso de situaciones anormales, se debe pedir al departamento de energía rural local que envíe personal para ayudar a manejar la situación.